【正文】 靠加大沖程長度，減少余隙容積及采用特殊結(jié)構(gòu)的防氣抽油泵來達到 。近幾年為研制異型泵做了大量工作,如江漢油田研制了長沖程泵，內(nèi)徑70mm，外徑90mm，平均泵效達91%.目前我國抽油泵泵筒仍由多節(jié)短襯套組合而成。通過設(shè)計這種氣液混合抽油泵，可以達到排氣抽油或油氣混抽的正常采油目的，避免了低效率、耗時耗力的工作。然而在任意一個抽油泵中，固定閥與游動閥之間必定存在一段距離，稱“防沖距”，其空間稱“余隙容積”，充滿油氣混合物。當(dāng)柱塞下行時，泵筒內(nèi)壓力升高，余隙容積內(nèi)氣體受壓縮，并溶解于油液中，而柱塞上行時，泵筒內(nèi)壓力迅速減低，溶解的氣體自油液中分離、膨脹，占據(jù)一定的空間。尤其在這種油井里發(fā)生氣鎖時，免除了抽油機做無用功，對抽油桿等井下設(shè)備的損害，較好的解決油田中高油氣比的油井的開采工作，相信這種抽油泵一定會在我國的石油行業(yè)，尤其各個油田得到廣泛應(yīng)用！回顧我國的抽油泵發(fā)展史，在50 年代，我國開始仿制東歐、蘇聯(lián)、羅馬尼亞等等國的襯套抽油泵。過去每節(jié)襯套只有150mm長，現(xiàn)已大批生產(chǎn)每節(jié)300mm長的襯套。其中的主要差別在于防氣抽油泵的防氣原理不同，例如采用機械強制開啟的游動閥以減小游離氣對游動閥開啟的影響；采用氣液置換的防氣泵或采用兩級壓縮抽油泵則是降低壓縮腔內(nèi)的油氣比來提高泵效。當(dāng)柱塞上行接近上死點進入該錐形區(qū)后,泵的漏失量增加。（2） 氣液抽油泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計：通過對普通抽油泵的結(jié)構(gòu)分析，再結(jié)合設(shè)計的任務(wù)要求和自己的防氣鎖方法、工作原理，設(shè)計氣液抽油泵的結(jié)構(gòu)。 4—柱塞。中空腔室的設(shè)置給泵內(nèi)氣體開辟了通道，而中空腔內(nèi)液體與下腔室氣體的交換，又增加了泵筒內(nèi)液體的充滿系數(shù)，降低了泵內(nèi)的氣液比，排除了氣體的干擾，提高了泵效，避免了氣鎖和液擊的發(fā)生。 表31 推薦柱塞長度和防沖距 下泵深度90012001500180021002400270030003300柱塞長度防沖距，下泵深度為1500m。圖31 古德曼圖 實際耐久極限試件在周期應(yīng)力作用下，不發(fā)生循環(huán)破壞（循環(huán)破壞次數(shù)達到次）的最大應(yīng)力稱為耐久極限。 （3） 工件表面系數(shù)工件表面粗糙度對耐久極限有較大的影響，而且材料強度極限越大，影響越明顯。這種毛坯尺寸精度高，表面質(zhì)量好，可以有效的控制加工余量。API規(guī)范中，薄壁筒=，厚壁筒=，超厚壁筒=8～12mm，而中厚壁筒的壁厚尺寸可有生產(chǎn)廠家自定，一般去=。因泵筒組自重占軸向載荷的比例不大，可忽略不計；為安全起見，井液浮力不予考慮。先假設(shè)工作在?區(qū)則 =3= MPa= 3 = 顯然，故工作在?區(qū)。所以檢泵周期和壽命計算為 柱塞的設(shè)計與計算柱塞是抽油泵重要零件，它與泵筒組成一個運動副，同時它又是游動閥、柱塞上部閥罩等零部件的支持件。由于泵筒的內(nèi)徑為44 mm，根據(jù)文獻 [1]，柱塞的基本尺寸初步設(shè)計為圖35 柱塞的基本尺寸 柱塞強度計算查文獻 [3，表43]，推薦的柱塞長度和防沖距下泵深度1500 m柱塞長度 m防沖距 m（1） 危險斷面推薦的內(nèi)螺紋計算直徑： （334） = 38 mm （335） = 36 mm內(nèi)螺紋柱塞的危險斷面在螺紋處，危險斷面面積F為： （336）= 640 mm2推薦柱塞內(nèi)孔直徑： （337） = 26 mm（2） 交變載荷及應(yīng)力柱塞最大載荷發(fā)生在柱塞上行程，可以用下式估算： （338） N （339） （340） = MPa許用應(yīng)力： （340）式中 —— 許用應(yīng)力，MPa； —— 材料屈服極限，MPa；n —— 安全系數(shù)，n= ~ ， 。（2） 圓度偏差 50 圓度偏差 50 圓度偏差2（3） 。（2） 閥座1) 閥座口結(jié)構(gòu)閥座的材料為鎢鈷鉻合金，則選擇帶維護式的比較好。圖37 閥座基本結(jié)構(gòu)（3） 泵閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算如下表：表35 泵閥的設(shè)計計算序號項 目上游動閥（mm）下游動閥（mm）固定閥（mm）1閥球直徑2密封錐半錐角3研合寬度224研合深度5節(jié)徑cos2424326閥座孔徑2222247閥口大徑2424328閥座厚度H121220 閥罩的設(shè)計與計算閥座是對抽油泵泵效有明顯影響的零件。這種槽型球室型閉式閥罩的特點是：（1）有良好的導(dǎo)向性能，閥球的飄忽量很小。 中空管的設(shè)計與計算中空管也是氣液抽油泵的主要零件之一，它和泵筒共同組合成中空管組件，為抽油過程中氣體的流動開辟了空間，以實現(xiàn)氣液混抽的目的。由已知條件，中空管的基本尺寸初定如圖32：圖312 中空管基本尺寸 中空管的強度計算由以下公式初步確定中空管壁厚： （353）式中 ——壁厚，mm； ——焊接系數(shù)，無焊接；——管內(nèi)最大工作壓力，MPa；——中空管內(nèi)徑，mm；——考慮鑄造偏心及腐蝕所留的裕量，一般取3～8mm；——材料的許用應(yīng)力，若按抗拉強度取，安全系數(shù)應(yīng)大于4；按屈服強度取，安全系數(shù)取2～3，即一般碳素鋼許用應(yīng)力為1300～1500。還在泵筒上開有小孔，為排除氣體對抽油的干擾提供了通道；并在泵筒外邊添加了中空管，保證了整個泵筒的密封性，也為油和氣的分離提供了場所。在大校四年的學(xué)習(xí)生活中，我們基本上偏重于學(xué)習(xí)書本上的理論知識，除過幾次課程設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)將所學(xué)的純理論知識運用于實際當(dāng)中以外，很少能遇到和實踐聯(lián)系特別緊密的內(nèi)容。朱老師有著較強理論知識和豐富的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，對學(xué)生能夠耐心指導(dǎo)、有問必答。設(shè)計中的選題、結(jié)構(gòu)分析、原理講解和最后多次畫圖、查圖，他都付出了巨大的心血和努力，從而保證了我的各項任務(wù)的順利完成，在此向朱老師致以衷心的感謝！接著，要感謝我周圍的同學(xué)們給我的幫助。這對于我來說是一個很大的挑戰(zhàn)，但是我沒有抱怨和泄氣。目前，我國油田的大多數(shù)油井都存在著含氣量大，氣液共存的狀況。 （354）式中 符號的意義同式350。 對中空管的性能要求保證與泵筒之間有足夠的密封能力；要有足夠的強度、剛度和疲勞強度，能適應(yīng)深抽需要；要有較好的抗腐蝕能力。（3）井液自下向上流過斜槽時，液體對球閥有一個向下的分力，使閥球不會緊靠在球室頂端，這樣不但增加了出油孔面積，而且當(dāng)柱塞反方向時，此分力促使閥球迅速下落，減少入座泵效損失。 對閥罩的性能要求（1）有良好的導(dǎo)向性能，減少球在球室內(nèi)飄忽，提高抽油泵充滿系數(shù)；（2）有適度的流道面積，減少液力損失；（3）合理的閥球回跳高度；（4）有足夠的強度、適當(dāng)?shù)挠捕扰c耐磨性，良好的抗腐蝕能力。從閥座口過流面積的大小、密封性能的優(yōu)劣、泵閥啟閉的靈活程度、密封穩(wěn)定性的好壞和始啟瞬間過流面積的大小等角度綜合考慮，的理想取值范圍為。（5） 閥球應(yīng)與座進行真空度實驗，有兩種試驗方法。 泵閥的設(shè)計與計算泵閥由閥球與閥座組成，是抽油泵重要組件和易損件。2) 柱塞與泵筒的磨損速度相仿或柱塞略快些。所以常用磨蝕的情況來估算泵筒壽命。= N